本文關(guān)鍵詞：交通指路標(biāo)志字高與視認(rèn)性關(guān)系研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第２６卷第７期２００９年７月

公路交通科技

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｉｇｈｗａｙａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

Ｖ０１．２６Ｎｏ．７

Ｊｕｌ．２００９

文章編號：１（｝０２－０２６８（２００９）０７－０１１５－０６

交通指路標(biāo)志字高與視認(rèn)性關(guān)系研究

蔣海峰，韓文元，張智勇

（交通部公路科學(xué)研究院，北京１０００８８）

摘要：采取理論分析和大量現(xiàn)場試驗相結(jié)合的研究方法，分析了指路標(biāo)志漢字字高與視認(rèn)性的定量關(guān)系�；谝曈X生理學(xué)理論和非線性回歸分析的方法，建立了交通標(biāo)志漢字字高通用模型，該模型與實測數(shù)據(jù)之間具有較好的擬合性ｊ研究結(jié)果一方面驗證了我國現(xiàn)有指路標(biāo)志字高標(biāo)準(zhǔn)的合理性和科學(xué)性，另一方面為交通指路標(biāo)志字高的科學(xué)設(shè)計提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：交通工程；交通標(biāo)志；指路標(biāo)志；字高；視認(rèn)性；交通安全中圖分類號：Ｕ４９１

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ

ＳｔｕｄｙｏｆＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎＷｏｒｄＨｅｉｇｈｔａｎｄＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｆｏｒＴｒａｆｆｉｃＧｕｉｄｅＳｉｇｎｓ

ＪＬＡＮＧＨａｉｆｅｎｇ，ＨＡＮＷｅｎｙｕａｎ，ＺＨＡＮＧＺｈｉｙｏｎｇ

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Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ

１０００８８，Ｃｈｉｎａ）

，ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｆｉｅｌｄｔｅｓｔｓ，ｔｈｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｗｏｒｄｈｅｉｇｈｔｏｆＣｈｉｎｅｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｓ

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ｈｅｉｇｈｔ；ｖｉｓｕａｌｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ；ｔｒａｆｆｉｃｓａｆｅｔｙ

０引言

指路標(biāo)志是傳遞道路前進(jìn)方向、地點(diǎn)和距離信息的標(biāo)志，是幫助道路使用者快速、準(zhǔn)確到達(dá)目的地和減少交通延誤的重要交通設(shè)施，在現(xiàn)代道路交通管理

應(yīng)加大字高，有一些地區(qū)的高速公路將指路標(biāo)志上的漢字字高做到了８０ａｍ以上，再加上近年來，交通參與者對交通信息量需求的不斷增加，交通標(biāo)志需提供的信息量也越來越多，這直接導(dǎo)致指路標(biāo)志版面越做越大。不僅造成不必要的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，而且占用了道路空間，影響了景觀，對司機(jī)產(chǎn)生壓抑感，甚至導(dǎo)致標(biāo)志結(jié)構(gòu)存在安全隱患，直接威脅交通安全。因此，有

中發(fā)揮著重要的作用。指路標(biāo)志上的漢字作為信息交

換的第一要素，如何準(zhǔn)確、快速地傳遞給快速移動的道路使用者，漢字本身的質(zhì)量起決定因素。相關(guān)專家

必要對現(xiàn)代交通條件下，漢字的字高的適用性問題作

進(jìn)一步的驗證和分析，回答社會質(zhì)疑，為科學(xué)設(shè)計道路交通標(biāo)志提供理論依據(jù)。同時達(dá)到即保障交通安全，又節(jié)約交通資源投入的雙重目的。

學(xué)者對漢字的結(jié)構(gòu)與其視認(rèn)性進(jìn)行了深入研究，并取得了很多實用研究成果和結(jié)論¨“Ｊ。

當(dāng)前在我國有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，ＧＢ５７６８—１９９９中規(guī)定的漢字字高已不適應(yīng)現(xiàn)代交通和道路發(fā)展的要求，

收稿日期：２１３０８—１２－０３

基金項目：交通部匹『部交通建設(shè)科技資助項目（２００４３１８２２３３３—１０）

作者簡介：蔣海峰（１９７８一），男，河南永城人，助理研究員，博士，研究方向為交通安全、檢測技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化．（ｈｆ．ｊｉａｎｇ＠ｒｉｏｈ．饑）

萬方數(shù)據(jù)

１１６

公路交通科技

第２６卷

１

國內(nèi)外現(xiàn)有研究基礎(chǔ)

國外很多國家都針對其使用的交通文字開展研

究，理論相對比較成熟和完善，并制定了本國交通標(biāo)志使用文字的標(biāo)準(zhǔn)。前聯(lián)邦德國學(xué)者研究認(rèn)為：正常視力能看到７０ｍ處標(biāo)準(zhǔn)交通標(biāo)志信息的駕駛員，其視認(rèn)距離大小是字母高度的３００。５００倍，英國交通工程界學(xué)者普遍認(rèn)為，這個倍數(shù)應(yīng)等于６００。英國的相關(guān)研究成果表明：道路標(biāo)志牌上字母的必要高度，高度表達(dá)式為…：

日：盟掣＋尋ｓ

阱

斗

（１）

其中，Ⅳ為標(biāo)志板字母高度；Ｎ為標(biāo)志牌上的單詞數(shù)；ｙ為行車速度；Ｓ為汽車距離標(biāo)志設(shè)置地點(diǎn)的距離。

Ｆｏｒｂｅｓ和Ｍｏｓｃｏｗｉｕ（１９３９）進(jìn)行了交通標(biāo)志大小寫英文字母視認(rèn)性的對比研究，發(fā)現(xiàn)寬度固定時小寫字母更易讀；Ｋ叩ｔｚ（１９５０）針對數(shù)字的視認(rèn)性開展了研究，得出視認(rèn)效果最佳時漢字字高與筆劃寬度比應(yīng)該為５：ｌ的結(jié)論；加拿大、德國等從人的視覺生理學(xué)角度考慮，，構(gòu)建了標(biāo)志文字設(shè)置高度的數(shù)學(xué)模ｆｆ型［２Ｊ。日本標(biāo)志文字基本尺寸規(guī)定如表ｌ。

表１日本交通標(biāo)志文字高度

‘Ｔａｂ．１

Ｃｈａｒｌｌｃｔｔｅｒｈｅｉｇｈｔｓｏｆ

Ｊａｐｍａｅｓｅ

ｔｒａ幣ｃ蛐

設(shè)計車速／（ｋｉｎ?ｈ。１）

文寧大�。z

車速≤３０１０加≤車速≤∞２０車速３７０

３０

以上國外的研究成果除日本的研究外，大都基于拉丁字母和阿拉伯?dāng)?shù)字體系，對我國指路標(biāo)志字高的研究沒有實質(zhì)性的參考價值，更不能直接引用�？山梃b的只是一些科學(xué)、合理和有效的研究方法和手段。

漢字體系很復(fù)雜，不同字高、不同筆畫和不同字體結(jié)構(gòu)的指路標(biāo)志，其視認(rèn)性有明顯差異。我國對指路標(biāo)志字高模型的研究成果具有代表性的有：華中科技大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院的胡光明教授（２００６）研究了指路標(biāo)志牌的版面設(shè)計方法，通過與駕駛員視認(rèn)距離有關(guān)的因素來確定指路標(biāo)志的文字高度和尺寸。對交通標(biāo)志內(nèi)容的規(guī)范化也提出了一些建議，同時探討了不同層次路網(wǎng)結(jié)構(gòu)下駕駛員對指路標(biāo)志信息的需求【３Ｊ。文獻(xiàn)［３］給出的已有研究成果表明，黑體漢字的視認(rèn)效果最好，漢字的筆畫多少、漢字結(jié)構(gòu)等對其視認(rèn)性都有顯著的影響；筆畫越多、結(jié)構(gòu)越復(fù)雜就越難辨認(rèn)，反之則越容易辨認(rèn)［３］３。但是，該研究成果只對指路標(biāo)志的設(shè)計設(shè)置進(jìn)行了簡單的論述，沒有相關(guān)的試驗數(shù)據(jù)給以支持和驗證。在實際中還有許多問

萬方數(shù)據(jù)

題需要研究驗證。

文獻(xiàn)［４］研究了研究了影響標(biāo)志漢字視認(rèn)性的因素，主要包括：字體的影響、漢字使用頻率對辨認(rèn)的影響、漢字筆畫數(shù)對辨認(rèn)的影響、漢字高度的確定、漢字高度與視認(rèn)距離的定量關(guān)系等。文中給出駕駛員視認(rèn)距離與漢字字高的關(guān)系式【４Ｊ：

Ｄ＝６８７．６?ｈ?Ａ絕對／Ｃ，

（２）

其中，Ｄ為駕駛員的視認(rèn)距離；Ａ絕對為駕駛員的視力；Ｃ為漢字與字標(biāo)的換算系數(shù)；ｈ為漢字高度。

１９９８年，交通部公路科學(xué)研究院承擔(dān)國家“七五”

攻關(guān)項目“高速公路標(biāo)志漢字視認(rèn)性及標(biāo)志形式的研究”，但主要是從技術(shù)角度，位置設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，針對我國道路交通條件和駕駛員的實際水平，采用室內(nèi)試驗和室外道路試驗相結(jié)合的方法，對交通標(biāo)志的顏色、漢字結(jié)構(gòu)、版面大小進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，包括與司機(jī)視力有關(guān)的試驗與漢字本身結(jié)構(gòu)特征有關(guān)的試驗與標(biāo)志板面布設(shè)有關(guān)的試驗。研究了漢字的字體、字高、筆劃粗、高寬比、字間距、行間距等對標(biāo)志的易讀性和可見性的影響。其中完成的最重要的研究內(nèi)容是根據(jù)幾何原理建立了字高計算模型為：

Ｌ一

垡：量￡．

！

，¨、。７

”一Ａ絕列Ａ相對（５７．３×６０）ｐｌｐ２Ｐ３Ｐ４’

其中，ｈ為漢字高度；ｔ，為車速；ｃ為漢字與視標(biāo)的轉(zhuǎn)換常數(shù)；ｔ為對漢字感知、理解時間；Ｐ１一Ｐ４為漢字寬高比、漢字字高筆劃粗比、漢字使用頻率、漢字筆畫數(shù)的相對正確辨認(rèn)率；Ａ絕對為絕對視力即人的生理視力；以相對為相對視力呈現(xiàn)時間為０．２ｓ，偏角為釅時的相對視力。

式（３）中漢字與視標(biāo)的轉(zhuǎn)換常數(shù)是由實驗與理論推導(dǎo)得出，漢字感知、理解時間通過室內(nèi)靜態(tài)試驗標(biāo)定約為２．６ｓ。通過此公式可以計算不同設(shè)計速度下漢字字高，然后根據(jù)消失距離大小確定最終字高。該研究成果為ＧＢ５７６８一１９９９《道路交通標(biāo)志標(biāo)線》的制訂提供了依據(jù)。

文獻(xiàn)［６］論述影響交通標(biāo)志中漢字認(rèn)讀的一些主要因素：漢字字體、高寬比、筆畫數(shù)、字頻、字間距及行

間距等，提出了利用標(biāo)準(zhǔn)視標(biāo)Ｅ與漢字兩者認(rèn)讀之間

的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系來計算標(biāo)志中漢字的字高公式，通過測定認(rèn)讀時間來確定最小認(rèn)讀距離，為高速公路交通標(biāo)志中的漢字設(shè)計提供理論依據(jù)怕Ｊ。

國內(nèi)其他相關(guān)研究成果普遍認(rèn)為視力為０．９的駕駛員認(rèn)讀標(biāo)志上漢字內(nèi)容所需距離Ｓ約為漢字高度ｈ的２００倍，即：

Ｓ＝２００?ｈ．

（４）

第７期蔣海峰，等：交通指路標(biāo)志字高與視認(rèn)性關(guān)系研究

１１７

其中，ｈ為標(biāo)志板字母高度；Ｓ為駕駛員的視認(rèn)距離。

我國在１９８６年頒布實施的《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》（ＧＢ５７６８－１９６８）中指路標(biāo)志所采用的漢字高度是參

考日本標(biāo)準(zhǔn)制定的，實際使用過程中普遍反映漢字偏

小【７】。為此，在“七五”科技攻關(guān)項目中列入了關(guān)于漢字視認(rèn)性的研究課題，并于１９９９年頒布實施了國標(biāo)《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》（ＧＢ５７６８—１９９９），對指路標(biāo)志字高進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，如表２。

表２車速與交通標(biāo)志漢字高度關(guān)系

Ｔａｂ．２

Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｖｅｈｉｄｅ

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ｓｉｇｎｓ

２研究方法及理論依據(jù)

標(biāo)志的視認(rèn)性不僅與標(biāo)志漢字字高有關(guān)，而且與漢字的筆畫粗細(xì)、字體、結(jié)構(gòu)、筆畫多少和使用頻率等因素有關(guān)。文獻(xiàn)［８］給出了標(biāo)志視認(rèn)性與漢字筆畫粗細(xì)的研究成果和結(jié)論，其他相關(guān)文獻(xiàn)已對漢字字體、結(jié)構(gòu)和使用頻率等給出了較為詳細(xì)的研究結(jié)論，這里就不再研究［８Ｊ８。本次試驗是在筆畫粗細(xì)、字體、結(jié)構(gòu)、筆畫多少等因素確定后進(jìn)行的單因素多水平試驗，即駕駛員視認(rèn)距離由字高唯一確定，二者是一一對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。２．１試驗假設(shè)

交通部西部交通建設(shè)科技項目（２００４３１８２２３３３—１０）的研究成果表明，當(dāng)車速在１２０ｋｍ／ｈ以內(nèi)時，運(yùn)動對駕駛員的視認(rèn)距離沒有顯著影響，即動視力可近似認(rèn)為與靜視力相同。因此，以駕駛員的靜態(tài)視認(rèn)距離為基礎(chǔ)，以靜態(tài)試驗代替動態(tài)試驗，以靜視力代替動視力來研究指路標(biāo)志漢字字高與視認(rèn)性之間的數(shù)理關(guān)系，可節(jié)約試驗時間和成本。２．２試驗方案

ｌ

本次試驗漢字字體為黑體，筆畫粗細(xì)為古ｈ（ｈ

是字高），試驗變量因素暫定為：漢字的選�。ǹ紤]到我國地名漢字的使用頻率、筆畫繁簡、字體結(jié)構(gòu)

等）、字高和駕駛員靜態(tài)視認(rèn)距離。結(jié)合我國縣、地、

市名和現(xiàn)有交通標(biāo)志字庫，試驗選取“鼓樓”、“華碩”、“青蓮”、“南陽”、“紫霞”和“國家”６組指路標(biāo)志信息組合，將指路標(biāo)志漢字信息分為６個試驗水平。同時參考現(xiàn)有國標(biāo)ＧＢ５７６８—１９９９，將每一組試驗

標(biāo)志漢字組合的字高分為７個試驗水平。漢字選取和

漢字字高試驗水平如表３所示。

萬方數(shù)據(jù)

表３因素及水平

Ｔａｂ．３

ＦａｃｔｏｒｓａｎｄＩｅｖｅｌｓ

岡素水平

標(biāo)志用漢字

“國家”、“華碩”、“紫霞”、“鼓樓”、“南陽”、“青蓮”

堡主主妾！塑墊箜塑箜絲鯉箜

試驗前制作的指路標(biāo)志實物如圖１所示�，F(xiàn)場試驗時的效果如圖２所示。

圖１試驗現(xiàn)場

圖２結(jié)果試驗驗證現(xiàn)場

ｎｇ．１

Ｔｅｓｔ

ｆｉｅｌｄ№．２

Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｆｏｒｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔ

２．３試驗設(shè)備

ＰＶＣ標(biāo)志底板，模仿鋁板作為交通標(biāo)志底板；定滑輪，升降標(biāo)志板用；全站儀１套，測量駕駛員的靜態(tài)視認(rèn)距離；機(jī)動車輛（桑塔納２０００），模擬駕駛員行車時的視角和視高。２．４試驗人員

視覺生理學(xué)研究成果表明：年齡、性別及裸視力等因素對駕駛員的視認(rèn)性有顯著的關(guān)系。根據(jù)影響標(biāo)志視認(rèn)性的主要生理指標(biāo)對駕駛員的選取進(jìn)行了分類，分類的主要依據(jù)是年齡與性別。原則上要求被試人員具有一定的代表性，以確保試驗的真實性和有效性。本次試驗被試駕駛員２０名：老年（５０歲以上）５人，中年（３５至５０歲）１０人，青年（２０至３５歲）５人；女性駕駛員６人，其中青年２人、中年３人，老年１人；所有被試者的矯正視力均在１．０以上（與Ａ絕對�。保耙恢拢硗�，所有被試者沒有在視覺生理卜有明顯個體差異的情況；試驗車駕駛員１名，駕齡１０年左右。２．５理論依據(jù)

人類視角的大小取決于物體的大小及物體與眼睛的距離。人眼的視敏度（或視力）的定義：人在５ｎｌ距離處能辨認(rèn)視角１分細(xì)節(jié)的視敏度定為１．０；若１個人在５ｍ處能辨認(rèn)出視角為０．５分的細(xì)節(jié)，其視敏度就是２．０。也就說，當(dāng)視角ａ＝１分時，視力為１．Ｏ；視角１２＝０．６７分時，視力為１．５；視角口＝１．４３分時，視力為０．５。一般把０．７、１．０和１．５稱為絕對視力【９｜。一般人

眼睛視網(wǎng)膜分辨力為５０胛，如網(wǎng)３所示，人眼的視認(rèn)

距離ｓ與視角和物體高度日存在關(guān)系：

，ｖ

＾１

Ｈ＝２?｜ｓ。ｔｇ號＝２培號‘５＝矗’５等Ｓ＝專‘日，

厶

‘Ｉ¨，

在視角口不變的情況下，Ｉ｜｝＝２ｔｇ詈是一常數(shù)，即視認(rèn)

１１８

公路交通科技

第２６卷

距離Ｓ與物體高度日是成正比的，理論上，物體高度

日增加時，人眼的視認(rèn)距離Ｓ是逐漸增加的。也就是說在車型不變、駕駛員視角口不變的情況下，指路標(biāo)志信息的視認(rèn)距離與信息漢字字高是成正比的。本試驗設(shè)計方案正是基于人眼視覺生理學(xué)的這一理論。

圖３視覺過程簡圖

ｔ３９．３

Ｓｃｈｅｎｌａｔｋ

ｄｉａｇｒａｍｏｆｖｉｄｏｎｐｒｏｃｅｓｓ

３數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析的目是根據(jù)試驗數(shù)據(jù)確定自變量與因變量之間的數(shù)理關(guān)系及其關(guān)聯(lián)程度，并探索出其內(nèi)在的規(guī)律性。標(biāo)志的視認(rèn)性不僅與標(biāo)志漢字字高有關(guān)，而且與漢字的筆畫粗細(xì)、字體結(jié)構(gòu)、筆畫多少和使用頻率等因素有關(guān)。本次試驗是在筆畫粗細(xì)、字體結(jié)構(gòu)、筆畫多少等因素確定后進(jìn)行的單因素多水平試驗，駕駛員的靜態(tài)視認(rèn)距離可由字高唯一確定，二者存在一一對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。數(shù)據(jù)分析時，并不需要對所有試驗數(shù)據(jù)都進(jìn)行分析處理。在考慮到試驗數(shù)據(jù)的完整性、代表性及數(shù)據(jù)分析的簡潔性的情況下，從以上６組試驗數(shù)據(jù)中隨機(jī)選取３組不同漢字的實測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。如表４、表５和表６。

表４

“鼓樓”試驗數(shù)據(jù)

Ｔａｂ．４

Ｔｅｓｔｄａｔａｏｆｃｈａｒａｇｔｅｒｓ“ＧＩｌＬ００７’

標(biāo)志漢字“鼓樓”

字高／ｃｍ３０３５４０４５

５０６０６５視認(rèn)距離／ｍ

７２．３

８４．４

９２．６

１０２．１

１１０．９

１２０．１

１２２．３

表５

“紫霞”試驗數(shù)據(jù)

１’曲．５

Ｔｅｓｔｄａｔａｏｆ

ｄｌｌａ憎ｃｔｅｌ［＇Ｓ“ＺｉＸｉａ”

表６“華碩”試驗數(shù)據(jù)

１曲．６

Ｔｅｓｔｄａｔａｏｆｃｈａｒａｃｔｅｒｓ“ＨｕａＳｈｕｏ”

采用一元非線性回歸分析方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，定量分析漢字字高的變化對駕駛員視認(rèn)距離的影響。非線性回歸分析方法是從一組試驗樣本數(shù)據(jù)出發(fā)，確定出變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系模型，描述一個或幾

萬方數(shù)據(jù)

個變量（自變量）的變化對另一個特定變量（因變量）的影響程度。

表４、表５和表６的數(shù)據(jù)散點(diǎn)趨勢圖分別如圖４、圖５和圖６所示。

１４０

鑫：。。２０

盟８０

蓁加６０

＊

２００

圖４“鼓樓”數(shù)據(jù)分析結(jié)果

隱．４

Ｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｈａｒａｃｔｅｒｓ“ＧｕＬｏｌｌ”

１４０Ｅ

１２０

最１００

鞋８０

垂６∞０

牛２０

０

圖５

“紫霞”數(shù)據(jù)分析結(jié)果

毽

Ｄａｔａａｎ蚰ｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｏｆ

ｄＩａ瑚啪“Ｚｉ

Ｘｉａ”

量犍暇矗霉露牛

呦…啪啪∞∞加加。

圖６

“華碩”數(shù)據(jù)分析結(jié)果

ｎｇ．６

Ｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｏｆ

ｄｉａｌｅｒｓ“弛岫Ｓｌａｍ”

對“鼓樓”的實測數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析結(jié)果如圖４所示。可以明顯看出，二次非線性擬合優(yōu)度（虛線）要大于一次線性擬合優(yōu)度（實線）。圖４中的二次非線性表達(dá)式為：

Ｓ＝一２９２．６１ｈ２＋４２２．３ｈ一２８．２０，

（５）

其中，Ｓ為駕駛員的平均視認(rèn)距離；ｈ∈（０，１］為字高：

對回歸擬合效果進(jìn)行方差分析和統(tǒng)計分析，結(jié)果如表７和表８。表７中：ＭｕｌｔｉｐｌｅＲ是相關(guān)系數(shù)；ＲＳｑｕａＩｅ是判定系數(shù)；Ａｄｊｕｓｔｅｄ

Ｒ

Ｓｑｕａｒｅ是調(diào)整的判定系

數(shù)。表８中的矽是自由度；ＳＳ是總平方和；ＭＳ是回

歸和參差的均方；Ｆ是檢驗統(tǒng)計量；ＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅＦ是Ｆ檢驗的顯著性水平。方差分析的主要作用是對回歸方程的線性關(guān)系進(jìn)行顯著性檢驗。其中，表７中的判定系數(shù)ＲＳｑｕａｒｅ（簡稱尺２）測度了回歸直線對觀測數(shù)據(jù)的

第７期蔣海峰，等：交通指路標(biāo)志字高與視認(rèn)性關(guān)系研究

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擬合優(yōu)度。Ｒ２數(shù)值越大表明回歸方程擬合實際數(shù)據(jù)的性能越好。如圖４～圖６中所示，Ｒ２＝０．９６，表明字高與駕駛員靜態(tài)視認(rèn)距離之間有９６％可以由線性關(guān)系來解釋。也就是說該回歸模型能很好地表示字高與駕駛員視認(rèn)距離之間的數(shù)理關(guān)系。

表７回歸統(tǒng)計分析

Ｔａｂ．７Ｒｅｇｒｅｓ商ｏｎｓｔａｇｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ

Ｍｕｌｔｉｐｌｅ

Ｒ

０．９７８７５０３８４

ＲＳｑｕａ”

Ｏ．９５７９５２３１５

Ａｄｊｕｓｔｅｄ

Ｒ洳

一１．４

標(biāo)準(zhǔn)誤差４．１８９３１０４９１

觀測值

７

表８回歸方差分析

Ｔａｂ．８

ａｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆＶｌｌｌ＇ｉｌｕＩ（衛(wèi)母

ｓｓ

ＭＳ

Ｆ

ＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅＩ

殘差

５

８７．７５１６１

１７．５５０３２

整鹽壘

！咝：！塹

同理圖５中的非線性表達(dá)式為：

５＝一２６２．０３ｈ２＋３９５．０３ｈ一２６．９２。

（６）

圖６中的非線性表達(dá)式為：

Ｓ＝一２６２．３５ｈ２＋４０７．６１ｈ一２２．０３。

（７）

以上試驗數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明：不同結(jié)構(gòu)、不同筆畫數(shù)目的漢字在以上７種字高情況下，其視認(rèn)距離的遠(yuǎn)近和關(guān)系模型表達(dá)式是不同的，這一方面說明ｒ選取不同字體結(jié)構(gòu)、不｜一Ｊ筆畫數(shù)目的漢字進(jìn)行試驗是非常有必要的。但是以上３組漢字的關(guān)系模型的類型是一致的，都為二次非線性多項式。

由于漢字體系比較復(fù)雜，無法根據(jù)字體結(jié)構(gòu)、筆畫多少等影響因素進(jìn)行一一區(qū)分和試驗分析。所以在有限的試驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，建立一個能夠統(tǒng)一描述漢字字高與其視認(rèn)距離關(guān)系的通用關(guān)系模型是本次試驗的主要研究內(nèi)容。由于式（５）、式（６）和式（７）都含有非線性二次項，不能進(jìn)行簡單的疊加來得到通用關(guān)系模型，需要從原始試驗數(shù)據(jù)人手，建立一個通用的模型關(guān)系式。

首先，將以上３個標(biāo)志漢字的試驗數(shù)據(jù)（視認(rèn)距離）按同一字高相加，然后取均值，得到的數(shù)據(jù)如表９所示。數(shù)據(jù)回歸分析結(jié)果如圖７所示。

表９通用試驗數(shù)據(jù)Ｔａｂ．９

Ｇｅｎｅｒａｌ

ｔｅｓｔ

ｄａｔａ

！立！竺墊塹

竺箜竺

竺箜

墊墜絲璺！竺：�。�！

墅：！

絲：！

！塑：�。。。。禾m

！絲：！

！絲：！

從表９中可以看出，現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在１２０ｋｍ／ｈ條件下，交通標(biāo)志漢字字高６０～７０ｅｎｌ的視認(rèn)距離為１２０．４ｍ。對表中的數(shù)據(jù)作回歸分析后，漢字

萬方數(shù)據(jù)

字高與駕駛員視認(rèn)距離之間的通用關(guān)系模型表達(dá)式如式（８）所示。Ｒ２＝０．９９８，表明該通用模型關(guān)系式的擬合效果還是比較令人滿意的。

１４０ｇ

１２０

褪１００

甚

８０

萎４６。０

．牛

２００

圖７綜合數(shù)據(jù)分析結(jié)果

ｎｇ．７

Ｄａｔａ

ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔ

將圖７中的非線性表達(dá)式中的字母表示為：

５＝一２７２．３３ｈ２＋４０８．３１ｈ一２５．７２＋￡，

（８）

式中，ｅ是根據(jù)具體的漢字筆畫繁簡和字體結(jié)構(gòu)進(jìn)行

相應(yīng)變化的修正系數(shù)。

相關(guān)的試驗研究成果表明：漢字的組成結(jié)構(gòu)和筆畫多少是影響駕駛員視認(rèn)距離的兩個顯著性因素。

ｅ的具體修正原則是：如果標(biāo)志漢字的筆畫簡單、

結(jié)構(gòu)易視性強(qiáng)，如簡單的上下結(jié)構(gòu)、左右結(jié)構(gòu)和獨(dú)體字等，ｅ取正值，并相應(yīng)增大ｅ的取值范圍；如果標(biāo)志漢字的筆畫復(fù)雜、結(jié)構(gòu)不容易視認(rèn)，如上中下結(jié)構(gòu)、左中右結(jié)構(gòu)和半包圍結(jié)構(gòu)等，取正值時可相應(yīng)減小￡的取值范圍，甚至把ｅ取為負(fù)值，以減少設(shè)計誤差，達(dá)到與實際視認(rèn)效果一致的目的。

在參考《中國國家地理》２００７年第１０期給出的中國地名的基礎(chǔ)上，本課題組針對同一字高、不同筆畫多少、不同字體結(jié)構(gòu)的標(biāo)志常用漢字地名進(jìn)行了室內(nèi)和室外試驗，總結(jié)出￡的參考取值范圍，見表１０。

表１０參考取值范圍

Ｔａｂ．１０

ＲｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅＩ＇ａｌｌｇｅｏｆ

８

制作“高速”標(biāo)志板（字高６０｛３１１１

Ｘ

６０

ｃｍ），對

研究成果進(jìn)行試驗驗證。取值介于１０。２０ｍ，按式（８）計算出的理論視認(rèn)距離為：１３１．２３２

２—１４１．２３２

２

ｍ，６個不同試驗人員的實測平均距離為１４６．８

ｍ。

最小相對誤差為：

趔』嬰刪×１０：３．７９％．１４６

，、

＇

．

８

Ⅶ

即該模型產(chǎn)生的相對誤差很小在４ｎｌ以內(nèi)。

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  本文關(guān)鍵詞：交通指路標(biāo)志字高與視認(rèn)性關(guān)系研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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